SiO₂缓冲层

氢析出显著抑制

在催化剂表面引入薄层SiO₂，通过限制H⁺传输有效抑制析氢，实现高CO选择性

Sun, Yanhui · 陈鑫 · 叶金花 · 刘乐全 · ORecord 科技单元

Journal of Physical Chemistry Letters 2026

参数信息

CO法拉第效率

89 %

CO部分电流密度

125 mA cm⁻²

CO部分电流密度增强倍数

2.8

技术优势

氢析出被压住

SiO₂层作为物理屏障，限制H⁺向催化剂表面迁移，使竞争析氢大幅减弱，CO₂还原得以主导。

CO选择性冲高

结合优化的KHCO₃浓度和亲水碳纸衬底促进HCO₃⁻扩散与原位CO₂生成，CO法拉第效率达89%。

放大电流仍高产

即使在高电流密度250 mA cm⁻²下，CO部分电流密度仍达125 mA cm⁻²，是未优化体系的2.8倍，凸显宽工况适用性。

应用场景

• CO₂电还原：以碳酸氢盐为碳源直接电还原，避免气室供气，简化系统并提升能效。
• CO₂捕获与转化：捕获的CO₂以碳酸氢盐形式用于电解，无需解吸，实现高效碳转化。
• 电催化界面工程：通过薄层界面修饰选择性质子传输，普适性强，可调控多种催化路径。